小時候,家裡離鐵道線非常近,放學的時候,我就和小夥伴們到鐵路邊去玩兒。在那兒,我們就發現在鐵軌上,鋪著都是碎石。我們就在那個碎石裡面,找到那些能寫字的石頭,我們管它叫"石筆"。還有我們會把瓶蓋兒放到軌道上,等火車開過來的時候,看他的振動或者被火車的鐵軌壓成扁平的鐵片。
這是鐵路軌道上的石子帶給我的回憶,接下來我們言歸正傳,通俗化科普一下為什麼鐵路軌道上要有石子呢?
普通鐵路採用的是有鐵路上石子叫道砟石,主要是承載路基,分散鐵軌和火車重量,緩衝震動,減少鐵軌變形。車速過高,石子飛濺會傷害車輛,所以高鐵用混凝土,瀝青混合料代替,叫無砟軌道。
目前只有法國高鐵仍然採用有砟軌道,但也經過特殊處理。軌道,而沒有“碎石子”(鐵路上成為“道砟”)的高鐵採用的是無砟軌道。
道砟的作用和優勢:
1.為什麼是【碎】石子?
碎石子作為鬆散體,石子間有較大的空隙。既可以使雨水直接滲入地下,也可以使空氣中的灰塵落入地下,不至於覆蓋在碎石子表面,影響排水、強度和美觀性。同時大空隙還可以有效抵抗霜凍作用(水結冰體積膨脹,鬆散體可透過減少空隙抵消一部分膨脹),並且碎石子便於工程維修(包括鐵軌,道砟,道砟下面的地基土,以及安裝排水裝置等),直接用鏟子就能鏟走換新了。同時還可以抵消部分振動作用、吸收噪音以及其他形式的能量等。
2.為什麼是【石子】?
石子抗壓強度大,硬度高。既然強度較大,就可以有效承受火車的重量。並且在1.中提到的很多作用(吸收振動作用、吸收噪音、吸收能量等)都是靠石子之間相互摩擦、重分佈實現的。只有高強度的石子才能在長時間的摩擦、壓力作用下不損壞。並且道砟還可以將上部荷載擴散到地基土。最後最重要的一點:碎石子材料易得,經濟實惠,並且放好之後壓一壓就可以用,方便得很。
3.高鐵為何不用?
高鐵執行速度快,只能行駛在平穩的鐵軌上(在歐洲實際執行的高鐵,時速若要達到250就要求標準偏移量小於1mm了)。碎石子雖然易於維修,但變形較大較快,說白了就是沒那麼硬,可能一個季度一小修半年一大修。單單對時速要求的這一項就可以把碎石子斃掉了。
高鐵太快,帶飛道砟,道砟擊毀高鐵,以前做高鐵建設時,聽鐵道學院老師說,一兩個億的實驗車,因為沒清理乾淨道砟,開了一次就報廢了。
小時候,家裡離鐵道線非常近,放學的時候,我就和小夥伴們到鐵路邊去玩兒。在那兒,我們就發現在鐵軌上,鋪著都是碎石。我們就在那個碎石裡面,找到那些能寫字的石頭,我們管它叫"石筆"。還有我們會把瓶蓋兒放到軌道上,等火車開過來的時候,看他的振動或者被火車的鐵軌壓成扁平的鐵片。
這是鐵路軌道上的石子帶給我的回憶,接下來我們言歸正傳,通俗化科普一下為什麼鐵路軌道上要有石子呢?
普通鐵路採用的是有鐵路上石子叫道砟石,主要是承載路基,分散鐵軌和火車重量,緩衝震動,減少鐵軌變形。車速過高,石子飛濺會傷害車輛,所以高鐵用混凝土,瀝青混合料代替,叫無砟軌道。
目前只有法國高鐵仍然採用有砟軌道,但也經過特殊處理。軌道,而沒有“碎石子”(鐵路上成為“道砟”)的高鐵採用的是無砟軌道。
道砟的作用和優勢:
1.為什麼是【碎】石子?
碎石子作為鬆散體,石子間有較大的空隙。既可以使雨水直接滲入地下,也可以使空氣中的灰塵落入地下,不至於覆蓋在碎石子表面,影響排水、強度和美觀性。同時大空隙還可以有效抵抗霜凍作用(水結冰體積膨脹,鬆散體可透過減少空隙抵消一部分膨脹),並且碎石子便於工程維修(包括鐵軌,道砟,道砟下面的地基土,以及安裝排水裝置等),直接用鏟子就能鏟走換新了。同時還可以抵消部分振動作用、吸收噪音以及其他形式的能量等。
2.為什麼是【石子】?
石子抗壓強度大,硬度高。既然強度較大,就可以有效承受火車的重量。並且在1.中提到的很多作用(吸收振動作用、吸收噪音、吸收能量等)都是靠石子之間相互摩擦、重分佈實現的。只有高強度的石子才能在長時間的摩擦、壓力作用下不損壞。並且道砟還可以將上部荷載擴散到地基土。最後最重要的一點:碎石子材料易得,經濟實惠,並且放好之後壓一壓就可以用,方便得很。
3.高鐵為何不用?
高鐵執行速度快,只能行駛在平穩的鐵軌上(在歐洲實際執行的高鐵,時速若要達到250就要求標準偏移量小於1mm了)。碎石子雖然易於維修,但變形較大較快,說白了就是沒那麼硬,可能一個季度一小修半年一大修。單單對時速要求的這一項就可以把碎石子斃掉了。
高鐵太快,帶飛道砟,道砟擊毀高鐵,以前做高鐵建設時,聽鐵道學院老師說,一兩個億的實驗車,因為沒清理乾淨道砟,開了一次就報廢了。